본문내용
1. 수분과 전해질
1.1. 체액
1.1.1. 세포내액(ICF)
세포내액(ICF)은 체중의 약 40%를 차지하며, 세포 내부에 위치하는 액체로서 세포의 화학적 기능을 원활하게 하는 역할을 한다. 세포내액 내에는 칼륨 이온(K+)이 가장 많이 존재하며, 그 외에도 인산(HPO4-2), 단백질 음이온 등이 다량 포함되어 있다. 반면 세포외액에 다량 존재하는 나트륨 이온(Na+)은 세포내액에는 상대적으로 적게 함유되어 있다.
이와 같이 세포내액과 세포외액 간에 전해질 구성에 차이가 존재하는데, 이는 세포막의 능동수송 작용에 의해 유지된다. 세포내액 내의 높은 K+ 농도와 세포외액 내의 높은 Na+ 농도 차이는 막전위 형성에 중요한 역할을 한다. 이러한 세포막의 전위차는 신경과 근육 등 흥분성 조직의 활동전위 발생에 관여하며, 세포대사를 위한 에너지 생성 등에도 기여한다.
또한 세포내액은 효소, 영양소, 노폐물 등 다양한 물질들이 용해되어 있는 액체 환경을 제공하여 세포의 화학적 반응을 원활하게 한다. 세포내 산-염기 균형 유지, 삼투압 조절 등의 기능도 세포내액이 담당하고 있다.
한편 세포내액 구간에 수분과 전해질이 부족하거나 과다하게 되면 세포 손상을 초래할 수 있다. 예를 들어 고삼투성 상태에서는 세포 탈수가 발생하여 주름살이 생기고, 저삼투성 상태에서는 세포부종이 나타날 수 있다. 따라서 세포내액의 적절한 수분과 전해질 균형을 유지하는 것이 중요하다.
1.1.2. 세포외액(ECF)
1.1.2.1. 혈장
혈장은 세포외액의 한 구성성분으로, 체중의 약 5%를 차지한다. 혈장은 혈관 내에 존재하는 주된 액체 성분이며, 혈장 단백질을 포함하고 있다. 혈장 내 단백질 함량은 간질액에 비해 더 많다."" 혈장은 혈관 내에서 혈구와 결합하며, 혈관 용량을 유지하는 역할을 한다. 또한 혈장은 폐에서 산소를 운반하고 이산화탄소를 폐포로 되돌려 보낸다. 혈장 내 단백질은 혈액의 교질 삼투압을 결정하여 혈관 내 수분을 유지시키거나, 혈관에서 이동된 수분을 다시 흡수하는 역할을 한다.""
1.1.2.2. 간질액
간질액은 세포외액의 일부분으로, 체중의 약 15%를 차지한다. 간질액은 세포주변을 싸고 있는 액체로서 림프를 포함하고 있다. 간질액의 주요 역할은 세포대사를 위한 용매 역할을 하는 것이다. 즉, 간질액은 세포에 영양분, 수분, 전해질 등을 전달하며 세포대사 과정에서 발생한 노폐물을 운반해낸다. 또한 간질액의 구성성분인 림프는 세포로부터 노폐물을 운반하고, 최종적으로 흉관을 통해 혈액순환으로 되돌려 보낸다. 따라서 간질액은 세포의 대사활동에 필요한 물질을 공급하고 대사 부산물을 배출하는 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다. 이처럼 간질액은 세포의 생리적 기능 유지에 필수적인 체액이라고 할 수 있다.
1.1.2.3. 세포횡단액
세포횡단액은 신체의 분비물과 배설물로서 타액, 뇌척수액, 심낭액, 관절강액, 늑막강내액, 복막강내액, 위장간 분비물 등을 포함한다"". 이러한 세포횡단액은 주로 세포 외 공간을 흐르며 세포 간 물질 교류와 이동을 돕는다"". 예를 들어 타액은 음식물 소화와 윤활 기능을 하고, 뇌척수액은 뇌와 척수를 둘러싸고 보호하는 역할을 한다"". 또한 관절강액은 관절의 움직임을 부드럽게 해주며, 복막강내액은 복막강 내부의 장기들을 보호한다"". 이처럼 세포횡단액은 인체 내에서 다양한 중요한 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다"".
1.2. 전해질
1.2.1. 전해질의 정의
전해질이란 물에 녹아 있는 화학물질로서 양이온과 음이온으로 분리되는 물질을 의미한다"" 대부분의 전해질은 체액 내에 있는 무기성 염, 산, 염기들이다. 대부분의 유기적 복합체들은 비전해질, 즉 용액에 넣었을 때 이온화되지 않고 분자 그대로 남아있다. 하지만 몇몇 단백질의 경우 용액에 넣을 경우 이온결합체를 형성하여 이온으로 분리된다."
1.2.2. 주요 양이온과 음이온
체액에는 주요 양이온과 음이온이 존재한다. 양이온에는 나트륨(Na+), 칼륨(K+), 칼슘(Ca2+), 마그네슘(Mg2+), 철(Fe2+, Fe3+) 및 수소(H+) 이온 등이 있다. 음이온에는 염화물(Cl-), 중탄산염(HCO3-), 황산염(SO42-), 인산염(HPO42-) 이온 및 단백질 음이온 등이 있다.
양이온은 체액 내에서 전기적 균형을 이루며, 중요한 생리적 기능을 수행한다. 나트륨 이온은 세포외액의 주요 양이온으로 삼투압 유지, 신경과 근육 흥분성 조절, 수분 균형 조절에 관여한다. 칼륨 이온은 세포내액의 주요 양이온으로 근육과 신경 기능, 심장 활동, 신장 기능에 중요하다. 칼슘 이온은 뼈와 치아 구성, 혈액 응고, 신경 전달, 근육 수축 등에 필수적이다. 마그네슘 이온은 효소 활성, 신경 전도, 심장 기능에 관여한다.
음이온은 전하를 띠어 양이온과 결합하여 전기적 균형을 유지한다. 염화물 이온은 세포외액의 주요 음이온으로 산-염기 균형, 체액 삼투압 조절에 기여한다. 중탄산염 이온은 폐와 신장에서 산-염기 균형을 조절한다. 황산염과 인산염 이온은 체액의 완충 작용에 관여한다. 단백질 음이온은 혈장의 주요 성분으로 교질 삼투압을 유지한다.
이와 같이 양이온과 음이온은 체액의 전기적 균형, 삼투압, 산-염기 균형, 생리적 기능 유지에 필수적인 역할을 한다. 전해질 불균형은 심각한 생리...
